CN204650165U

CN204650165U - 一种双网络航标遥测遥控终端

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Publication number: CN204650165U
Application number: CN201520304958.XU
Authority: CN
Inventors: 成钢; 陈柱; 成兴林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-05-12
Filing date: 2015-05-12
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2025-05-12

Abstract

本实用新型公开了一种双网络航标遥测遥控终端，属于航标遥测领域。本实用新型包括中央处理器、GSM/GPRS模块和GPS模块，GSM/GPRS模块和GPS模块分别与中央处理器电连接，中央处理器上电连接有SDRAM模块、FLASH模块、RTC/WDT模块、监控显示模块、模数转换模块、充电控制模块、灯控制模块、语音模块和电源模块；GSM/GPRS模块和GPS模块用于将中央处理器采集的航标数据与用户的GSM短信及GPRS遥测遥控管理***、手机和电话机进行航标数据交互。本实用新型在一套航标遥测终端中用一张SIM卡即可同时运行在两个以上的航标遥测***网络中，不同的网络遥测***都可对航标遥测遥控终端进行操作。

Description

一种双网络航标遥测遥控终端

技术领域

本实用新型涉及一种航标遥测遥控终端，更具体地说，涉及一种双网络航标遥测遥控终端。

背景技术

航标是指示航道方向、界限与碍航物的标志，是帮助引导船舶航行、定位和标示碍航物与表示警告的人工标志。传统的航标维护方式是靠航标工作船艇定期巡查，各个航标管理机构对航标的正常维护和检查都做出了相关规定，如《江苏省内河航标细则》规定江苏省各航标管理机构对航标的正常维护和检查，应当做到每月查标4次，其中夜航一次，很多情况下需要爬到数米甚至十多米高的航标标体平台，对航标灯、太阳能板、蓄电池等设备进行技术检查、测试和正常的技术养护。这种方式成本高、效率低、劳动强度大。随着航运的发展，传统航标维护方式显然已不适应发展的需要。航标遥测遥控***的出现与应用为航标维护提供了可靠的保障。

航标遥测遥控终端是航标遥测遥控***的关键部件，目前，国内仅有单网络遥测终端，该类单网络遥测终端只能运行于单一航标遥测网络***，内网和外网只可选择其中一种，GSM短信和GPRS流量方式也只能选择其中一种。这种单网络遥测终端已经不能满足航标人员管理需要，亟需研发出新的航标遥测遥控终端，以适应当前技术发展需要。

发明内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有航标遥测遥控终端只能运行于单一航标遥测网络***的不足，提供一种双网络航标遥测遥控终端。采用本实用新型的技术方案，在一套航标遥测遥控终端中用一张SIM卡即可同时运行在两个以上的航标遥测***网络中，不同的网络上遥测***都可对航标遥测遥控终端进行操作；GSM短信和GPRS流量方式可同时运行，也可选择运行；使用内网或外网均可查询航标状态，大大方便了航标人员对航标的监管，同时航标遥测遥控终端和同步闪航标灯合为一整体，并具有蓄电池充放电保护功能。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种双网络航标遥测遥控终端，包括中央处理器、GSM/GPRS模块和GPS模块，所述的GSM/GPRS模块和GPS模块分别通过RS232接口与中央处理器电连接，所述的中央处理器上电连接有SDRAM模块、FLASH模块、RTC/WDT模块、监控显示模块、模数转换模块、充电控制模块、灯控制模块、语音模块和电源模块；所述的GSM/GPRS模块和GPS模块用于将中央处理器采集的航标数据与用户的GSM短信遥测遥控管理***、GPRS遥测遥控管理***、手机和电话机进行航标数据交互。

更进一步地，所述的中央处理器、GSM/GPRS模块、GPS模块、SDRAM模块、FLASH模块、RTC/WDT模块、监控显示模块、模数转换模块、充电控制模块、灯控制模块、语音模块和电源模块集成于一体，形成航标遥测遥控终端机芯，且该航标遥测遥控终端机芯上设有D-接线端、DS+接线端、LAMP-接线端、BATT-接线端、BATT+接线端、CHG-接线端和CHG+接线端，所述的D-接线端、LAMP-接线端、BATT-接线端、BATT+接线端和CHG-接线端通过5芯航空插座分别与光敏管、同步闪航标灯、太阳能板和蓄电池连接，其中，光敏管的负极接D-接线端，同步闪航标灯的负极接LAMP-接线端，蓄电池的负极接BATT-接线端，太阳能板的负极接CHG-接线端；光敏管的正极、同步闪航标灯的正极、太阳能板的正极和蓄电池的正极相连后接BATT+接线端。

更进一步地，所述的中央处理器、GSM/GPRS模块、GPS模块、SDRAM模块、FLASH模块、RTC/WDT模块、监控显示模块、模数转换模块、充电控制模块、灯控制模块、语音模块和电源模块集成于一体，形成航标遥测遥控终端机芯，且该航标遥测遥控终端机芯上设有D-接线端、DS+接线端、LAMP-接线端、BATT-接线端、BATT+接线端、CHG-接线端和CHG+接线端，所述的LAMP-接线端、BATT-接线端、BATT+接线端和CHG-接线端通过4芯航空插座分别与普通航标灯、蓄电池和太阳能板连接，其中，航标灯的负极接LAMP-接线端，蓄电池的负极接BATT-接线端，太阳能板的负极接CHG-接线端；航标灯的正极、蓄电池的正极和太阳能板的正极相连后接BATT+接线端。

更进一步地，所述的蓄电池上还设置有充放电保护电路。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种双网络航标遥测遥控终端，其GSM/GPRS模块和GPS模块分别通过RS232接口与中央处理器电连接，中央处理器上电连接有SDRAM模块、FLASH模块、RTC/WDT模块、监控显示模块、模数转换模块、充电控制模块、灯控制模块、语音模块和电源模块；GSM/GPRS模块和GPS模块用于将中央处理器采集的航标数据与用户的GSM短信遥测遥控管理***、GPRS遥测遥控管理***、手机和电话机进行航标数据交互；在一套航标遥测遥控终端中用一张SIM卡即可同时运行在两个以上的航标遥测***网络中，不同的网络遥测***都可对航标遥测遥控终端进行操作；GSM短信和GPRS流量方式也可同时运行，也可选择运行；使用内网或外网均可查询航标状态，用手机、电话机、电脑都可以对航标灯工作状态遥控遥测，大大方便了航标人员对航标的监管和控制；

(2)本实用新型的一种双网络航标遥测遥控终端，其航标遥测遥控终端机芯与航标灯、蓄电池及太阳能板采用航空插头组装连接，可组装多种用途的遥测遥控航标灯，便于拆装、维护及更换，减少设备库存和降低维护费用和运行成本；

(3)本实用新型的一种双网络航标遥测遥控终端，其蓄电池上还设置有充放电保护电路，防止蓄电池过充电或过放电，延长蓄电池使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的一种双网络航标遥测遥控终端的功能拓扑图；

图2为本实用新型中实施例1的一种双网络航标遥测遥控终端的***框图(同步闪航标灯)；

图3为本实用新型中实施例2的一种双网络航标遥测遥控终端的***框图(普通航标灯)；

图4为本实用新型的一种双网络航标遥测遥控终端的数据采集电路图；

图5为本实用新型中的GPS模块数据采集电路图；

图6为本实用新型中的中央处理器的引脚功能电路图；

图7为本实用新型中的GSM/GPRS模块引脚功能电路图；

图8为本实用新型的一种双网络航标遥测遥控终端的同步闪电路图；

图9为本实用新型中的充放电保护电路图。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图对本实用新型作详细描述。

如图1所示，本实用新型的一种双网络航标遥测遥控终端，可应用在移动、联通、电信网络信号复盖范围内的内河、海上任何一种航标灯(闪光灯、定光、莫尔斯灯光、桥涵标、信号灯、界限灯)。如图所示，航标灯遥测遥控终端1和航标灯遥测遥控终端2将采集的航标数据通过GPS及移动、联通的GSM和GPRS通讯网络，分别与用户的GSM短信遥测遥控管理***、GPRS遥测遥控管理***、手机和电话机进行航标数据交互。该双网络航标遥测遥控终端可以让航标采集的数据运行于省、市、县各级航标管理的内部网络、互联网或专网上，内部网、外部网及各网络之间完全物理隔开。在一套航标遥测遥控终端中用一张SIM卡即可同时运行在两个以上的航标遥测***网络中，不同的网络遥测***都可对航标遥测遥控终端进行操作，航标遥测的数据可在多网络管理***中共享，解决航标技术信息孤岛问题。

该双网络航标遥测遥控终端可远程控制变换航标灯闪光灯质，一方面可控制多盏航标灯达到同步闪光，夜间多座航标灯全线同步闪光，形成一条清晰航行通道；另一方面可远程遥控操作多盏同步闪航标灯同时“亮”和“灭”的状态，用于海军训练水道、打靶场合等；此外，远程控制变换航标灯闪光灯质，如“单闪”变成“快闪”，通过遥控变换256种莫尔斯闪光灯质，可向航行的船舶发送特定信号。

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

实施例1

结合图1和图2所示，本实施例的一种双网络航标遥测遥控终端，包括中央处理器、GSM/GPRS模块和GPS模块，GSM/GPRS模块和GPS模块分别通过RS232接口与中央处理器电连接，中央处理器上电连接有SDRAM模块(同步动态随机存储器模块)、FLASH模块(闪存模块)、RTC/WDT模块(定时模块)、监控显示模块、模数转换模块、充电控制模块、灯控制模块、语音模块和电源模块；GSM/GPRS模块和GPS模块用于将中央处理器采集的航标数据与用户的GSM短信遥测遥控管理***、GPRS遥测遥控管理***、手机和电话机进行航标数据交互；航标遥测遥控终端的数据运行于各自分开的内网、互联网或专网应用***上，内网和外网及各网络之间完全物理隔开。

另外，接续图2所示，本实施例的一种双网络航标遥测遥控终端，为一种同步闪航标灯遥测遥控终端，其中，中央处理器、GSM/GPRS模块、GPS模块、SDRAM模块、FLASH模块、RTC/WDT模块、监控显示模块、模数转换模块、充电控制模块、灯控制模块、语音模块和电源模块集成于一体，形成航标遥测遥控终端机芯，且该航标遥测遥控终端机芯的一端上设有D-接线端、DS+接线端、LAMP-接线端、BATT-接线端、BATT+接线端、CHG-接线端和CHG+接线端，D-接线端、LAMP-接线端、BATT-接线端、BATT+接线端和CHG-接线端通过5芯航空插座分别与光敏管、同步闪航标灯、太阳能板和蓄电池连接，其中，光敏管的负极接D-接线端，同步闪航标灯的负极接LAMP-接线端，蓄电池的负极接BATT-接线端，太阳能板的负极接CHG-接线端；光敏管的正极、同步闪航标灯的正极、太阳能板的正极和蓄电池的正极相连后接BATT+接线端。该双网络航标遥测遥控终端，适用于一体化遥测航标灯形状，也可和原有的航标灯头、太阳能板、蓄电池集成组装，可降低设备投资运行成本。采用航空插座的插接方式，方便航标现场维护和更换。

图4为本实用新型的一种双网络航标遥测遥控终端的数据采集电路图。如图所示，双网络航标遥测遥控终端的数据采集模块将航标灯灯丝电流、蓄电池电压、灯质(闪光周期及次数)、坐标和位移信号、航标灯灯珠的工作状态、碰撞信号等通过R30、R33，获得的弱小信号经运算放大器TLV2252ID放大比较(大信号经运算放大器TLV2252ID衰减)，送到分配器；分配器由单片机中央处理器控制切换到相应的信号端(蓄电池电压、充电电流、航标灯灯丝电流)，信号稳定后，由模数转换模块(10位A/D转换器)进行模数转换，送给单片机中央处理器，中央处理器经过处理，获得十进制数保存起来，以备查询发送及报警处理。

图5为本实用新型中的GPS模块数据采集电路图。如图所示，GPS模块型号采用LEA-6S，GPS定位部分采用OEM板(由变频器、信号通道、微处理器和存储单元组成)，其数据格式采用美国国家海洋电子协会制定的NMEA-0183通信标准格式，提供纬度、经度、高度、速度、日期、时间、航向及卫星状态等信息，航标遥测遥控终端所遥测航标的经纬度，在不使用差分纠正的情况下，C/A码的定位精度达到20米(无SA码)，同步闪基准时间取样是2分钟1次，并通过串行口与中央处理器互联。

图6为本实用新型中的中央处理器的引脚功能电路图。如图所示，中央处理器负责监测GPS模块、GSM/GPRS模块串行口发送过来的数据，并根据GSM/GPRS模块送来的用户信息作出相应的处理，然后根据内建的实时时钟(RTC)完成信息的自动上传，时刻检测航标状态，一旦出现故障则自动报警。本实施例中的中央处理器型号为LPC1752。上述的处理主要包括语音查询、建立话音通道、发送语音信息、对终端的命令设置、对自身的参数修改，以及短信查询、将信息编码，然后根据用户要求以GPRS和GSM方式发给用户。举例说明，当手机或***网络客户机发送“YBQ”为引导的指令后，中央处理器命令终端根据“YBQA-Z”形式的各种指令要求发送航标采集的数据，如终端接收到“YBQA”，这是提示用短信进行实时查询，约10s后收到实时信息；例1：YBQA07730000210141A3149.9503N11956.1466E，表示电池电压：7.73V，灯丝电流：0.00A，充电电流：0.21A，(0＝备用正常，1＝备用故障)，1闪4.1秒，(A＝已定位，V＝未定位)，北纬31度49.9503分，东经119度56.1466分；“YBQV1-4”是设置电压等级；“YBQR”设置终端自动发送时间。YBQ可以为开发人员的姓名拼音首字母组成。其中，发送短消息包括主动发送和被动发送，主动发送是指定时时间到，单片机中央处理器将采集到的数据通过GSM/GPRS模块发送到遥测遥控管理***中心站；被动发送是指接收短消息查询，单片机中央处理器收到查询指令，则将采集到的数据返回给查询者。语音查询是指单片机中央处理器检测到语音呼叫，则进行应答，并将采集到的数据，查找相应的语音库，将它变换成语音播放出去，完毕则挂机。需要说明的是，参见图1，GSM/GPRS模块在双网络航标遥测遥控终端中的GSM和GPRS数据传送区别为：GSM数据传送是点对点信息交换，用手机、电话机、机顶盒交换遥测航标数据，格式采用GSM的SMS方式；GPRS数据传送是点和公网交换，这个过程要求中心站服务器连接到Internet并具有固定的IP地址服务器上，经解码后形成分类数据，导入数据库，采用数据打包后通过GPRS或Internet到中心站的服务器，数据解包并解码后到数据库。

图7为本实用新型中的GSM/GPRS模块引脚功能电路图。如图所示，GSM/GPRS模块型号为MC-52IR3，当MC-52IR3接收到中心站服务器GPRS网络数据时，本实施例的双网络航标遥测遥控终端按***要求向GPRS网络用户发出数据；当MC-52IR3接收到GSM网络指令时，本实施例的双网络航标遥测遥控终端按***要求向GSM网络用户发出数据；当MC-52IR3接收到手机指令时，双网络航标遥测遥控终端按要求向手机发出中文或英文的短信遥测数据；当MC-52IR3接收到电话指令时，双网络航标遥测遥控终端按要求向电话机发出语音的遥测数据。

图8为本实用新型中的双网络航标遥测遥控终端的同步闪电路图。如图所示，LEA-6S的GPS模块从卫星上获取标准的时间信号，这些信号通过串口传输到LPC1752中央处理器***中，在LPC1752的引线27脚上产生一个同步闪灯质波形，通过R39，Q2和Q3驱动电路，在LAMP-接线端上给出同步闪航标灯LED灯珠的放电电流，此放电电流大小可调节。

图9为本实用新型中的充放电保护电路图，即，本实施例中的蓄电池上设置有充放电保护电路，双网络航标遥测遥控终端用可变程序(PLC)自动控制航标电器充电电压、放电电压在安全范围，有故障自动保护和报警。如图所示，用手机或***软件向双网络遥测遥控终端发送指令时，可控制太阳能板、蓄电池、航标灯充放电的保护参数。其中，用手机或***软件向双网络遥测遥控终端发送指令“YBQV1”时，当太阳能板对蓄电池充电电压达到7.3V时，IRFR024N电子开关自动关断太阳能板对蓄电池的充电，蓄电池处于短暂休眠保护状态，此时太阳能板产生的10V以上的空载电压转换成电压小于8.0V(±0.2V)、电流0.02～0.04A稳定电源供应航标灯和遥测终端待机工作状态；当蓄电池电压从7.3V下降到6.9V以下时，此时太阳能板恢复对蓄电池充电，充电电流最高可达1.8A；当充电达到7.3V时蓄电池又处于短暂休眠保护状态，此时用手机遥测显示：电压是小于8.0V(±0.2V)，充电电流0.02～0.04A；当太阳能板电源不能满足航标灯和遥测终端待机电流需要时，蓄电池即刻向外供电。

用手机或***软件向双网络遥测遥控终端发送指令“YBQV2”时，当太阳能板对蓄电池充电压达到14.6V时，IRFR024N电子开关自动关断太阳能板对蓄电池的充电，蓄电池处于短暂休眠保护状态，此时太阳能板产生的20V以上的空载电压转换成电压小于15.0V(±0.2V)、电流0.02～0.04A稳定电源供应航标灯和遥测终端待机工作状态；其余功能同上。

“YBQV1”时，蓄电池电压放电到5.4V时；“YBQV2”时，蓄电池电压放电到10.8V时，电子开关将自动关断航标负载，保护蓄电池不亏电输出。本实施例中的蓄电池为锂电池，且上述的充放电保护电路同样适用于酸性蓄电池和碱性蓄电池的保护，有效地延长了蓄电池的使用寿命。

本实施例的一种双网络航标遥测遥控终端中增加了负载短路、过电流、过电压、低电压、反接保护电路功能，发生人为操作不当，不会烧坏航标灯、遥测装置及蓄电池。

实施例2

参见图1和图3所示，本实施例的一种双网络航标遥测遥控终端的基本结构和电路原理同实施例1，不同之处在于：本实施例的一种双网络航标遥测遥控终端，其中央处理器、GSM/GPRS模块、GPS模块、SDRAM模块、FLASH模块、RTC/WDT模块、监控显示模块、模数转换模块、充电控制模块、灯控制模块、语音模块和电源模块集成于一体，形成航标遥测遥控终端机芯，且该航标遥测遥控终端机芯上设有D-接线端、DS+接线端、LAMP-接线端、BATT-接线端、BATT+接线端、CHG-接线端和CHG+接线端。LAMP-接线端、BATT-接线端、BATT+接线端和CHG-接线端通过4芯航空插座分别与普通航标灯、蓄电池和太阳能板连接，其中，航标灯的负极接LAMP-接线端，蓄电池的负极接BATT-接线端，太阳能板的负极接CHG-接线端；航标灯的正极、蓄电池的正极和太阳能板的正极相连后接BATT+接线端。该双网络航标遥测遥控终端，适用于一体化遥测航标灯形状，也可和原有的航标灯头、太阳能板、蓄电池集成组装，降低运行成本。采用航空插座的插接方式，方便航标现场维护和更换。本实施例的一种双网络航标遥测遥控终端，可广泛用于内河、水利、渔业、临跨河设施航标。

本实用新型的上述实施例1和实施例2的一种双网络航标遥测遥控终端，在一套航标遥测遥控终端中用一张SIM卡即可同时运行在两个以上的航标遥测***网络中，不同的网络遥测***都可对航标遥测遥控终端进行操作；GSM短信和GPRS流量方式也可同时运行，也可选择运行；使用内网或外网均可查询航标状态，用手机、电话机、电脑都可以对航标灯工作状态遥控遥测，大大方便了航标人员对航标的监管和控制。其航标遥测遥控终端机芯与同步闪航标灯、蓄电池及太阳能板采用航空插头组装连接，可组装多种用途的遥测遥控航标灯，便于拆装、维护及更换，减少设备库存和降低维护费用和运行成本。

以上示意性地对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种双网络航标遥测遥控终端，其特征在于：包括中央处理器、GSM/GPRS模块和GPS模块，所述的GSM/GPRS模块和GPS模块分别通过RS232接口与中央处理器电连接，所述的中央处理器上电连接有SDRAM模块、FLASH模块、RTC/WDT模块、监控显示模块、模数转换模块、充电控制模块、灯控制模块、语音模块和电源模块；所述的GSM/GPRS模块和GPS模块用于将中央处理器采集的航标数据与用户的GSM短信遥测遥控管理***、GPRS遥测遥控管理***、手机和电话机进行航标数据交互。

2.根据权利要求1所述的一种双网络航标遥测遥控终端，其特征在于：所述的中央处理器、GSM/GPRS模块、GPS模块、SDRAM模块、FLASH模块、RTC/WDT模块、监控显示模块、模数转换模块、充电控制模块、灯控制模块、语音模块和电源模块集成于一体，形成航标遥测遥控终端机芯，且该航标遥测遥控终端机芯上设有D-接线端、DS+接线端、LAMP-接线端、BATT-接线端、BATT+接线端、CHG-接线端和CHG+接线端，所述的D-接线端、LAMP-接线端、BATT-接线端、BATT+接线端和CHG-接线端通过5芯航空插座分别与光敏管、同步闪航标灯、太阳能板和蓄电池连接，其中，光敏管的负极接D-接线端，同步闪航标灯的负极接LAMP-接线端，蓄电池的负极接BATT-接线端，太阳能板的负极接CHG-接线端；光敏管的正极、同步闪航标灯的正极、太阳能板的正极和蓄电池的正极相连后接BATT+接线端。

3.根据权利要求1所述的一种双网络航标遥测遥控终端，其特征在于：所述的中央处理器、GSM/GPRS模块、GPS模块、SDRAM模块、FLASH模块、RTC/WDT模块、监控显示模块、模数转换模块、充电控制模块、灯控制模块、语音模块和电源模块集成于一体，形成航标遥测遥控终端机芯，且该航标遥测遥控终端机芯上设有D-接线端、DS+接线端、LAMP-接线端、BATT-接线端、BATT+接线端、CHG-接线端和CHG+接线端，所述的LAMP-接线端、BATT-接线端、BATT+接线端和CHG-接线端通过4芯航空插座分别与普通航标灯、蓄电池和太阳能板连接，其中，航标灯的负极接LAMP-接线端，蓄电池的负极接BATT-接线端，太阳能板的负极接CHG-接线端；航标灯的正极、蓄电池的正极和太阳能板的正极相连后接BATT+接线端。

4.根据权利要求2或3所述的一种双网络航标遥测遥控终端，其特征在于：所述的蓄电池上还设置有充放电保护电路。